血清自身抗體聯(lián)合低劑量螺旋CT在肺癌早期篩查中的價(jià)值

詹娜，徐威，曾智，董麗玲

0 引言

全球腫瘤流行病學(xué)調(diào)查研究[1]顯示，肺癌是全球發(fā)病率和病死率較高的惡性腫瘤。在男性人群，肺癌病死率居首位；在女性人群，肺癌發(fā)病率僅次于乳腺癌居第2位，病死率位居首位。肺癌患者5年生存率僅為18.7%[2]，若早期發(fā)現(xiàn)及診斷，Ⅰa期肺癌患者經(jīng)手術(shù)切除后5年生存率可達(dá)80%以上[3]。因此，如何提高早期肺癌的診斷率具有重要的臨床意義。目前，肺癌最常見的篩查方式是低劑量螺旋CT（low-dose computed tomography,LDCT）。研究認(rèn)為LDCT檢查可以發(fā)現(xiàn)25%高危人群的肺部小結(jié)節(jié)，但對(duì)肺癌的確診率僅為4%[4]，同時(shí)LDCT存在一定的輻射暴露危險(xiǎn)。近年來眾多研究表明，腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中產(chǎn)生的相關(guān)抗原能被機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別并產(chǎn)生腫瘤相關(guān)自身抗體（tumor-associated autoantibodies,T-AABs），可作為腫瘤標(biāo)志物對(duì)肺癌進(jìn)行協(xié)助診斷[5-6]。因此本研究探討7種血清自身抗體即抑癌基因53（tumor protein p53,p53）、蛋白基因產(chǎn)物9.5（protein gene product 9.5,PGP9.5）、干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子2（SRY-box transcription factor 2,SOX2）、腫瘤睪丸抗原7（G antigen 7,GAGE7）、腫瘤抗原4-5（RNA helicase 4-5,GBU4-5）、黑色素瘤抗原A1（MAGE family member A1,MAGE A1）和人癌抗原（cancer antigen,CAGE）檢測(cè)聯(lián)合LDCT在早期肺癌篩查中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取武漢大學(xué)人民醫(yī)院健康體檢中心2020年2月—2020年12月體檢人群共12 568例，男性7 453例（59.30%），女性5 115例（40.70%），年齡18～80歲。通過納入標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)，確定1 324例為肺癌高危人群，該人群均進(jìn)行胸部X線檢查。同時(shí)從1 324例肺癌高危人群中隨機(jī)選取443例進(jìn)行LDCT檢測(cè)；488例采用血清自身抗體檢測(cè)；393例采用血清自身抗體聯(lián)合LDCT檢測(cè)。肺癌高危人群的一般資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。肺癌高危人群的隨訪觀察時(shí)間為12個(gè)月，最終經(jīng)病理確診為肺癌的患者共305例，其中LDCT檢測(cè)組65例，血清抗體檢測(cè)組88例，LDCT聯(lián)合血清抗體檢測(cè)組152例。納入的研究對(duì)象均自愿簽署知情同意書及經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）吸煙/被動(dòng)吸煙者；（2）經(jīng)常大量飲酒（男性，≥3次/周，飲酒量≥25 g；女性，≥3次/周，飲酒量≥12.5g）；（3）癌癥家族史（一、二級(jí)親屬中有診斷明確的癌癥病史）/個(gè)人癌癥史；（4）生活環(huán)境接觸油煙多；（5）慢性呼吸系統(tǒng)疾?。ǚ谓Y(jié)核、慢性支氣管炎、肺氣腫、哮喘支氣管擴(kuò)張、矽肺或塵肺等）；（6）有害物質(zhì)職業(yè)接觸（石棉、橡膠、煤塵、粉塵、農(nóng)藥、放射線等）。滿足其中至少一項(xiàng)或以上，列為高危人群。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）10年內(nèi)患有肺癌或者其他確診癌癥的患者；（2）受試者依從性較差，不愿意接受肺癌篩查。

1.2 影像學(xué)檢查及血液樣本采集

1.2.1 胸部薄層CT（型號(hào)：日本東芝Aquilion CX）進(jìn)行掃描。CT掃描所使用的參數(shù)為切片厚度1.00 mm，切片間隔0.8 mm，運(yùn)用螺旋掃描模式。

1.2.2 采集納入研究者空腹血樣標(biāo)本5 ml，3 h內(nèi)4℃下3 500 r/min離心5 min，分離血清并儲(chǔ)存在-80℃的無菌試管中待用。

1.2.3 7種自身腫瘤抗體檢測(cè)試劑盒（酶聯(lián)免疫法）及其配套試劑盒均購自杭州凱保羅公司。美國熱電Thermo MK3酶標(biāo)儀進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

X線檢測(cè)及胸部CT均由高級(jí)職稱專職人員進(jìn)行測(cè)量分析。ELISA檢測(cè)7種TAAbs，嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。酶標(biāo)儀讀取450 nm處吸光度（A450nm）值。陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)：7種血清腫瘤自身抗體檢測(cè)濃度任何一項(xiàng)高于其陽性判斷值則為陽性。LDCT聯(lián)合血清抗體檢測(cè)組陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)：LDCT檢查發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)同時(shí)血清自身抗體檢測(cè)異常者，判斷為陽性。檢測(cè)篩查發(fā)現(xiàn)異常者的患者，指導(dǎo)患者入院復(fù)查，根據(jù)意愿行纖支鏡活檢、穿刺活檢或肺結(jié)節(jié)/肺葉切除，標(biāo)本均行病理檢查診斷，隨訪時(shí)間一年。

1.4 診斷標(biāo)準(zhǔn)

纖維支氣管鏡活檢組織、CT下肺穿刺活檢組織、手術(shù)肺葉切除組織及肺葉楔形切除病灶組織，肺癌診斷金標(biāo)準(zhǔn)均為病理確診。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

SPSS26.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。多組間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)，兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)。ROC曲線分析四種檢測(cè)方法對(duì)早期肺癌的診斷效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較

收集符合條件的肺癌高危人群共1 324例。隨機(jī)分為三組，納入研究的肺癌高危人群基線臨床資料見表1。各組在年齡、吸煙/被動(dòng)吸煙、癌癥家族史/個(gè)人癌癥史、飲酒、職業(yè)暴露、油煙接觸、慢性呼吸系統(tǒng)疾病方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。經(jīng)12個(gè)月隨訪最終確診305例肺癌患者，其中肺鱗狀細(xì)胞癌62例、肺腺癌231例、肺小細(xì)胞癌8例、其他類型的肺癌4例（腺鱗癌2例、大細(xì)胞癌1例、癌肉瘤1例。

2.2 不同方法檢測(cè)肺部結(jié)節(jié)的初篩率

1 324例肺癌高危人群均采用X線檢測(cè)，其中301例（22.7%,301/1324）發(fā)現(xiàn)了肺部結(jié)節(jié)。LDCT組肺結(jié)節(jié)的初篩率為25.7%（114/443）；血清抗體檢測(cè)組肺結(jié)節(jié)初篩率為32.0%（156/488）；而采用血清抗體聯(lián)合LDCT檢測(cè)組中肺結(jié)節(jié)的初篩率為44.8%（176/393），明顯高于其他三組檢測(cè)方法（χ2=77.651,P＜0.001）。

2.3 不同檢測(cè)方法對(duì)肺癌篩查的確診率比較

不同檢測(cè)組肺結(jié)節(jié)患者均經(jīng)病檢確診為早期肺癌，隨訪一年發(fā)現(xiàn)，LDCT+血清抗體組的確診率（86.4%）明顯高于其他三組（P＜0.001），見表2。

表2 不同方法對(duì)肺癌篩查的確診率比較Table 2 Comparison of diagnosis rates of lung cancer by different detection methods

2.4 不同檢測(cè)方法對(duì)不同直徑肺癌結(jié)節(jié)的檢出率

經(jīng)隨訪確診肺癌患者305例，其中肺癌直徑≤8 mm有55例，直徑9～20 mm有121例，＞20 mm有129例。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，LDCT聯(lián)合血清學(xué)抗體檢測(cè)對(duì)不同直徑的肺癌結(jié)節(jié)，其檢出率均明顯高于其他三組（P＜0.001），見表3。相比單獨(dú)運(yùn)用LDCT和血清抗體檢測(cè)，LDCT聯(lián)合血清抗體檢測(cè)，對(duì)于不同直徑肺癌結(jié)節(jié)的檢出率也明顯提高（均P＜0.001），而LDCT檢測(cè)組與血清抗體檢測(cè)組的檢出率無明顯差異（均P＞0.05）。

表3 不同檢測(cè)方法對(duì)不同直徑肺癌結(jié)節(jié)的檢出率比較(n(%))Table 3 Comparison of detection rates for lung cancer nodules with different diameters using various detection methods (n(%))

2.5 不同檢測(cè)方法預(yù)測(cè)肺癌的敏感度及特異性

不同檢測(cè)方法預(yù)測(cè)肺癌的敏感度、特異性、漏診率、誤診率、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值，見表4。

表4 不同檢測(cè)方法預(yù)測(cè)肺癌敏感度及特異性Table 4 Prediction of sensitivity and specificity of lung cancer by different detection methods

以肺癌作為疾病組，健康對(duì)照組作為對(duì)照組繪制ROC曲線，分析X線檢測(cè)、LDCT檢測(cè)、血清抗體檢測(cè)、血清抗體聯(lián)合LDCT檢測(cè)對(duì)肺癌的診斷效能。X線檢測(cè)、LDCT檢測(cè)、血清抗體檢測(cè)、血清抗體聯(lián)合LDCT檢測(cè)的AUC分別為0.576、0.651、0.733和0.863，見圖1。

3 討論

肺癌是我國癌癥死亡的最常見原因，同時(shí)發(fā)病率、死亡率均高于全球平均水平[7]。肺癌起病比較隱匿，大多數(shù)患者首次就診時(shí)就處于中晚期并喪失了最佳治療時(shí)機(jī)。肺癌常見病理類型為非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）占80%～85%。Ⅰ期非小細(xì)胞肺癌患者術(shù)后5年生存率可達(dá)80%，但晚期患者術(shù)后5年生存率下降至15%左右，且術(shù)后復(fù)發(fā)率較高[8]。盡管目前國內(nèi)外有很多學(xué)者對(duì)藥物研發(fā)、肺癌的發(fā)生發(fā)展和為改進(jìn)肺癌治療策略等方面做了大量研究，但肺癌仍然是預(yù)后不良的一種典型疾病[9]。因此，高效的肺癌早期篩查是患者得到早期診斷、及時(shí)治療、改善生活質(zhì)量、延長患者生存期的有效途徑。

2011年，美國國家肺癌篩選試驗(yàn)（national lung screening trial,NLST）的研究結(jié)果明確 LDCT與X線相比，在肺癌高危人群中進(jìn)行LDCT篩查能降低20%的肺癌死亡[10]。盡管美國推出了LDCT肺癌篩查指南，但對(duì)于推行LDCT篩查一直存在爭議。LDCT敏感度高，但準(zhǔn)確性和特異性較差[11]。據(jù)《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)道，LDCT雖然可降低肺癌死亡率，但仍然存在許多問題，包括較高的假陽性率、存在一定輻射暴露危險(xiǎn)和高成本等。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)高危人群進(jìn)行LDCT檢查可以發(fā)現(xiàn)25%的肺部小結(jié)節(jié)，但肺癌的確診率僅僅為4%[4]。大多數(shù)腫瘤體積已經(jīng)生長到足夠大時(shí)甚至腫瘤細(xì)胞已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移時(shí)才能夠被傳統(tǒng)的診斷技術(shù)檢測(cè)出來[12]，此時(shí)患者已經(jīng)處于中晚期，進(jìn)行針對(duì)性治療困難并且預(yù)后較差，從而導(dǎo)致肺癌患者的總體生存率較低[13]。因此肺癌的早期診斷仍然面臨巨大的技術(shù)瓶頸和挑戰(zhàn)。

1969年Robert W.Baldwin首次建立了腫瘤的自身免疫假說，認(rèn)為人體出現(xiàn)腫瘤后，自身免疫系統(tǒng)能夠針對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抗原特異性的免疫反應(yīng)。這些激活人體免疫系統(tǒng)的抗原稱為腫瘤相關(guān)抗原（tumor-associated antigen,TAA）。TAA來自腫瘤發(fā)展過程中各信號(hào)通路中的核心分子，具有腫瘤源性，與細(xì)胞周期、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、增殖及凋亡的調(diào)控等生物學(xué)過程密切相關(guān)[14]。針對(duì)TAA產(chǎn)生的T-AABs廣泛存在血液循環(huán)系統(tǒng)中。多項(xiàng)研究表明在影像學(xué)檢查確診癌癥數(shù)月至數(shù)年前即可檢測(cè)到自身抗體的存在[15]，T-AABs在肺癌的早期即已經(jīng)達(dá)到與晚期相似的水平[16]。Qiu等用肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549的分離蛋白制成芯片，對(duì)肺癌確診前1年內(nèi)的血清樣本和正常對(duì)照血清樣本進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)annexin I、14-3-3theta和層粘連蛋白受體1（Laminin receptor 1,LAMR1）的自身抗體在無癥狀期就已經(jīng)存在，提示T-AABs檢測(cè)可作為肺癌高危人群篩查早診的一種方法[17]。2019年世界肺癌大會(huì)（World Conference on Lung Cancer,WCLC）公布了英國國家醫(yī)療服務(wù)體系（National Health Service,NHS）肺癌篩查研究結(jié)果，證實(shí)T-AABs在肺癌前瞻性大樣本隊(duì)列研究篩查獲益[18]；另一方面，T-AABs在肺結(jié)節(jié)性質(zhì)分析中的價(jià)值已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，可作為肺結(jié)節(jié)危險(xiǎn)分層指標(biāo)，能夠提供生物學(xué)特性活躍或惰性的信息[19]。本研究發(fā)現(xiàn)血清抗體檢測(cè)對(duì)肺結(jié)節(jié)的初篩率明顯高于LDCT組（32.0%vs.22.7%,P＜0.05），但是對(duì)于肺癌的確診率無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此我們認(rèn)為單純依賴血清抗體檢測(cè)進(jìn)行肺癌篩查并不能完全替代LDCT。

2017年上海肺科醫(yī)院等多家臨床研究中心對(duì)一組肺癌抗體譜檢測(cè)（7-AABs），包含p53、GAGE7、PGP9.5、CAGE、MAGEA1、SOX2和GBU4-5，在中國人群中的臨床價(jià)值，進(jìn)行了大規(guī)模多中心研究發(fā)現(xiàn)：在驗(yàn)證組中，敏感度和特異性分別可達(dá)到61%和90%。在Ⅰ期和Ⅱ期NSCLC中，敏感度亦可達(dá)到62%和59%，對(duì)于局限性小細(xì)胞肺癌（SCLC）敏感度也可以達(dá)到59%。研究還發(fā)現(xiàn)，與單純CT相比，CT與7-AABs檢測(cè)聯(lián)合使用可顯著提高惡性病變的診斷準(zhǔn)確率，陽性預(yù)測(cè)值從57.6%（311/540）提高到90.4%（151/167）（P＜0.001）[20]。Massion的研究證明，自身抗體檢測(cè)用在肺癌早期篩查偶然發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)的患者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，與僅用CT監(jiān)測(cè)相比，可能是一個(gè)具有成本效益的醫(yī)療資源的使用[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，與X線、血清抗體和LDCT檢測(cè)方法相比，血清抗體檢測(cè)聯(lián)合LDCT能明顯提高肺結(jié)節(jié)的檢出率及肺癌的確診率（均P＜0.01）。Ren等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CT與7-AABs聯(lián)合評(píng)估GGNs（磨玻璃結(jié)節(jié)）和（或）結(jié)節(jié)大小在8～20 mm之間和＞20 mm的患者，診斷準(zhǔn)確率分別從50.8%提高到90.5%（P＜0.001）和63.4%提高到90.7%（P＜0.001）。CT與7-AABs聯(lián)合檢測(cè)純GGNs和混合GGNs患者的診斷準(zhǔn)確率分別從80.9%（55/68）和79.3%（46/58）提高到94.4%（17/18）和94.7%（18/19）[20]。CT聯(lián)合7-AABs檢測(cè)顯著降低了不同大小和病理類型的GGNs和（或）其他結(jié)節(jié)患者的假陽性率。Du的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，7-AAB可以區(qū)分惡性、良性病變和健康對(duì)照人群，敏感度為56.53%，特異性為91.60%，若結(jié)合CT，特異性可進(jìn)一步提高95.80%。7-AAb對(duì)直徑＜8 mm惡性結(jié)節(jié)也顯示出較高的診斷價(jià)值[22]。本研究也發(fā)現(xiàn)在檢測(cè)不同直徑的肺結(jié)節(jié)，特別是X線及CT很難查出的直徑＜8 mm結(jié)節(jié)，血清抗體聯(lián)合LDCT檢測(cè)肺小結(jié)節(jié)的檢出率明顯提高。同時(shí)通過統(tǒng)計(jì)分析，LDCT聯(lián)合血清抗體檢測(cè)能明顯提高早期肺癌篩查的敏感度、特異性、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值，降低誤診率及漏診率。因此我們認(rèn)為血液分子檢測(cè)可以與CT一起推動(dòng)早期肺癌的篩查。兩者結(jié)合一方面可以通過分子檢測(cè)陽性選擇哪些人需要CT篩查，另一方面可以對(duì)CT篩查出來的肺上結(jié)節(jié)進(jìn)行良惡性判別。

本研究制訂了嚴(yán)格的納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，但最終確定的研究對(duì)象是否合理或偏差仍有待商討。研究對(duì)象來自單中心研究，應(yīng)納入更多中心的研究對(duì)象，確保樣本的多樣性。同時(shí)需延長隨訪時(shí)間，進(jìn)行與其他已知生物標(biāo)志物的相關(guān)性分析，使研究結(jié)果更有效及精確。進(jìn)一步的相關(guān)機(jī)制也待研究，從而確定本研究中的靶分子在肺癌發(fā)生發(fā)展中起到的作用。

綜上所述，血液檢查與影像學(xué)兩種技術(shù)手段共同推動(dòng)肺癌篩查是未來中國肺癌領(lǐng)域的發(fā)展方向。腫瘤相關(guān)自身抗體檢測(cè)聯(lián)合LDCT檢測(cè)運(yùn)用于肺癌的早期篩查效果顯著，具有臨床推廣使用價(jià)值。